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1、 液压与气压传动课程设计任务书3授课班号 专业年级 指导教师 学号姓名 1. 课程设计题目3一台专用铣床，铣头驱动电机的功率为7.5KW，铣刀直径为150mm，转速为300r/min，工作台重量为4*103N，工件和夹具最大重量为1.8*103N，试设计此专用铣床液压系统。2. 课程设计的目的和要求通过设计液压传动系统，使学生获得独立设计能力，分析思考能力，全面了解液压系统的组成原理。明确系统设计要求；分析工况确定主要参数；拟订液压系统草图；选择液压元件；验算系统性能。3. 课程设计内容和教师参数（各人所取参数应有不同）工作台行程为500mm（快进300mm，工进150mm），快进速度为5m/
2、min，工进速度为50800mm/min，往返加速、减速时间为0.1s，工作台用平导轨，静摩擦系数fj=0.2，动摩擦系数fd=0.1。4. 设计参考资料（包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等）l 章宏甲 液压传动 机械工业出版社 2006.1l 章宏甲液压与气压传动机械工业出版社 2005.4l 黎启柏 液压元件手册冶金工业出版社 2002.8l 榆次液压有限公司 榆次液压产品 2002.3课程设计任务明确系统设计要求；分析工况确定主要参数；拟订液压系统草图；选择液压元件；验算系统性能。5.1设计说明书（或报告）分析工况确定主要参数；拟订液压系统草图；选择液压元件；验算系统性能。5.2技
3、术附件（图纸、源程序、测量记录、硬件制作）5.3图样、字数要求系统图一张（3号图），设计说明书一份（20003000字）。6. 工作进度计划起止日期工作安排完成情况12分析工况确定主要参数34拟订液压系统草图56选择液压元件；验算系统性能7答辩，交卷4. 设计方式手工5. 设计地点、指导答疑时间待定9.备注目录一、 设计任务书二、 负载工况分析1. 工作负载2. 摩擦阻力3. 惯性负荷三、 负载图和速度图四、 确定液压缸参数1. 液压缸的工作压力2. 液压缸尺寸计算3. 液压缸各工作阶段的压力、流量和功率计算4. 绘制液压缸的工况图五、 拟定液压系统图1. 选择液压基本回路2. 组成系统图六、
4、 选择液压元件1. 确定液压泵的容量及电机功率2. 控制阀的选择3. 确定油管直径4. 确定油箱容积七、 液压系统的性能验算1. 液压系统的压力损失计算2. 液压系统的热量温升计算附：液压系统图第二章 工作状况分析1.工作负载 Fl=4000 N2.摩擦阻力静摩擦阻力Ffj=fj(G1+G2)=0.2(1900+200) N=420 N动摩擦阻力Ffd=fd(G1+G2)=0.1(1900+200) N=210 NG1-工作台重量G2-工件和夹具最大重量3. 惯性负荷Fm=（1900+200）5/0.150 N =2100 N4负载图和速度图取液压缸的机械效率=0.9，计算液压缸各工作阶段的负
5、载情况 启动：F=Ffj=420 NF=F/=420/0.9 N=467 N加速：F=Ffd+Fg=2392 NF=F/=2392/0.9=2658 N快进：F=Ffd=210NF=F/=210/0.9=234 N工进：F=Ffd+Fw=4410 NF=F/=4410/0.9=4900 N快退：F=Ffd=210 NF=F/=210/0.9=234 N液压缸各阶段负载情况阶段负载计算公式液压缸负载F/N液压缸推力F/N启动F=Ffj420467加速F=Ffd+Fg23922658快进F=Ffd210234工进F=Ffd+Fw44104900快退F=Ffd210234根据工况负载F及行程S，绘制
6、负载图：根据快进速度1、工进速度v2和行程S，绘制速度图：5.确定液压缸参数（1）.液压缸的工作压力根据负载并查表，初选工作压力P1=2MPa(2).计算液压缸尺寸鉴于动力滑台要求快进、快退速度相等，可选用单杆式差动液压缸。无杆腔工作面积A1，有杆腔工作面积A2，且A1=2A2，即活塞杆直径d与缸筒直径D呈d=0.707D的关系。回油路上背压P2取0.8MPa油路压力损失P取0.5MPaA1=F/(P1-P2/2)=458410-6/(2-0.8/2)m2=2.86510-3m2D=0.0607md=0.707D=45mm按GB/T2348-2001将直径元整成就进标准值D=63mmd=45m
7、m液压缸两腔的实际有效面积为：A1=D2/4=3115.67mm2A2=(D2-d2)/4=1526.04mm2根据上述D与d的值，可估算液压缸在各个工作阶段中的压力(3).液压缸各工作阶段的压力、流量和功率计算工况推力F/N回油腔压力P2/MPa进油腔压力P1/MPa输入流量输入功率计算公式快进启动46700.29-加速2658P=0.52.152-恒速2340.6277.94883.06工进49000.81.960.15264.98快退启动46700.31-加速26580.83.37-恒速2341.797.63227.6第三章 液压系统原理图的拟定根据铣床的设计任务和工况分析，该机床对调整
8、范围、低速稳定性有一定的要求，因此速度控制是该机床要解决的主要问题，速度的换接、稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。3.1根据要求设计回路3.2 回路的特点：（1）速度变化大，采用变量泵供油；（2）为提高快速性，采用差动连接；（3）工进速度有调速阀调定；（4）铣床加工零件是没有顺铣逆铣两种工作状态，宜选用回油路调速阀调速回路；（5）行程控制方式。由于一帮的铣床对重点位置的定位精度要求不高，选用普通的电器开关与死挡铁的控制方式；（6）压力继电器保证顺序动作。3.3 液压系统原理图 将上述苏选定的液压基本特点组合成液压系统，并根据所需做必要的调整，最后画出液压系统原理图 第四章 元件的计算和选
9、择4.1 确定液压泵的规格和电动机的功率（1）液压泵工作压力的计算油路压力损失P=0.5MPa，回油路泄露系数取1.1，则液压泵的最高工作压力为：pB=p1+p=1.96+0.5=2.46Mpa（2）液压泵的流量计算液压缸的最大流量为7.948取泄露系数K=1.2，则qp为9.5376工进是流量为0.18312L/min考虑到流量调速系统中溢流阀的性能特点，尚需加上溢流阀稳定工作的最小溢流量。一般去为3L/min，所以流量泵的流量为3.2L/min。（3）流量泵的校验根据上述计算数据查泵的产品目录,选用YBX-16定量式叶片泵由上述表明，最大功率出现在快退阶段，液压泵总效率0.70,则电动机功
10、率为：P= 0.33kW根据此数据按机械手册电动机产品样本，查阅电动机产品样本选取Y801-4型三相异步电动机，其额定功率P=0.55Kw,额定转速n=1390r/min。4.2液压阀和液压辅件的选择根据系统的最高工作压力和通过各阀的最大实际流量，查机械设计手册选出各阀的规格并列明细表如下：序号液压件名称最大流量L/min最大工作压力Mpa型号规格1滤油器162.5XU-B16 x1002变量式叶片泵19.76.3YBX-163压力表开关-35KF-L8/14E4压力表-6.3YN-605三位四通电磁换向阀6031.54WE6E6-60/AW200R-Z46溢流阀1621DT-02-B-227
11、单向调速阀3021FCG-02-30-308单向阀18-1500031.5SAI09两位三通电磁换向阀6031.53WE6D60-60/AW200R-Z410液压缸-80-56-2104.3确定管道尺寸（1）可参考所选的液压元件的接口尺寸来确定；（2）也可接管内需用流速进行计算。本例主油路差动时，因流入液压缸的流量为1.961，所以管道流量按1.961=1.96119.7=38.36L/min计算，取压油管的流速V=3m/s,0.01653m=16.53mm取内径d=18mm管道，吸油管速度为1m/s，通过流量19.7L/min，则=0.020446=20.45mm取内径d=22mm管道。第五章 液压系统性能的校验5.1系统的效率验算压力损失，因为太繁琐略去。5.2 系统发热和温升的验算 工进在整个工作循环过程中所占的时间几乎占据整个工作循环周期，所以系统发热和油液温升可用工进时的情况来计算。工进时液压缸的有效功率为PO=Fv= kW=0.063Kw液压泵的输入总功率Pi=0.32Kw由此得液压系统的发热量Hi=Pi-Po=(0.32-0.063)Kw=0.257kW油液温升的近似值
